第1章 程控交换技术概述概要
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长沙学院 通信工程
公共信道信令
长沙学院 通信工程
同步网
• 目的：同步速率 问题： 1、漏读滑动 2、重读滑动
长沙学院 通信工程
目 录
电话通信的起源 电信网基础 电话网
电信网发展
作业与要求
长沙学院 通信工程
1.3
电话网结构
一．我国电话网的结构 1．长途电话网 电话网最早分为五级，长途电话通信网过 去采用四级辐射汇接制的等级结构，近年已采 用两级网的结构。
用户电路
小王
用户电路
交 换 网 络
出中继
入中继
入中继
出中继 收号器 存储器
交 换 网 络
用户电路
用户电路
收号器
小王 的舅舅
CPU I/O设备
存储器
CPU I/O设备
广州市
19
惠州市
交换与通信网 • 电信网的构成要素及主要功能 • 基本的电信网由终端、传输和交换等三类设备 组成 • 终端设备：终端设备的主要功能是把待传送的 信息和在信道上传送的信号进行互相转换。
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目 录
源自文库电话通信的起源
电信网基础 电话网
电信网发展
作业与要求
长沙学院 通信工程
电话通信的起源
• 1876年Bell发明了电话，从而开始了点到点的双 向会话通信 “沃森先生，请过来！我有事找你！” • 最初的电话通信只能完成一部话机与一部话机的 固定通信。这种仅涉及两个终端的通信称为点对 点通信
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2 .通信网的组成和功能
整个电信网络的控制管理
提供大量的智能业务 保证网络设备的时钟同步
控制传输信令的通道 完成数据和话路的交换 保证传输快速准确
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• 第一层是传辒承载网。它包括了中继链路、 本地传辒链路和接入网等。传辒系统既可 采用PDH（准同步数字系列）也可采用 SDH（同步数字系列）的数字复接技术。
程控数字交换机的基本与原理
• 程控交换机的基本原理是一种电路交换原理，主 要包括以下三个通信阶段： 电路的建立阶段。通过呼叫信令完成逐个节点的 接续，建立起一条端到端的通信电路。 通信阶段。在已建立的端到端的直通电路上，透 明地传送和交换数字化的话音信号信息。 电路的拆除阶段。结束一次通信时，拆除电路连 接，释放节点和信道资源
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• 第二层是交换网。它由各种类型的交换机 （如国际局、长途端局、长途局、市话汇 接局、市话端局交换机、远端模块、远端 用户单元和用户交换机等）组成。 • 交换机之间的话音通道叫做话务路由，并 以点划线表示。话务路由的传输路径由传 输承载网提供。
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• 第三层是信令网。它是各交换机的信令点 （SP）和信令转接点（STP）及其间的共 路信令链路所组成的网络。 • 实际上，信令网是一个分组数据通信网。
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• 第四层是同步网。该网将从一个或多个参 考源来的定时信号传播到交换网中的所有 数字交换机中。
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• 第五层是集中式智能网。该网提供程控数 字交换机及其业务控制（SCP）间的访问， 而SCP包含有能提供集中的网络智能的数 据库。同此它可以通过数字交换机向用户 提供大量的智能业务。
传输媒介 终端 终端
图1.1 点对点通信
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电话通信的起源
• 最初的电话通信只能完成一部话机与一部 话机的固定通信。
传输媒介 终端 终端
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电话通信的起源
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电话通信的起源 • 点对点通信存在如下缺点： 2）每个终端都有N-1条线与其他终端相连接， 因而每个终端需要N-1个线路接。 3）增加第N+1个终端时，必须增设N条线路。 4）当终端间相距较远时，线路信号衰耗大。
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（2）二级交换中心（DC2）
DC2 是本地网的长途终端交换中心，其职能主 要是汇接所在本地网的长途终端话务。 DC2与本省的DC1之间设置直达电路，根据话务 流量流向，二级交换中心DC2也可与非从属一级 交换中心 DC1 建立直达电路群。同一省的 DC2 之 间以不完全网状连接。当话务量较大时，相邻省 之间的DC2之间也可设置直达电路。 DC2一般设置在地（市）本地网的中心城市。长 途话务量较大的省会城市也可设置DC2。有高话 务量要求时，同一城市可以设置两个以上的DC2。
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目 录
电话通信的起源 电信网基础 电话网
电信网发展
作业与要求
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1、电信网的种类和拓扑结构
1、电信网种类繁多，有不同的分类方式： 业务：电话网、电报网、传真网、数据网、CATV 网和ISDN网； 信号形式：模拟网、数据网和混合网； 网络用途：承载网、交换网和支撑网； 服务范围：本地网、长途网和国际网； 网络层次：骨干网、接入网和用户网； 带宽：窄带网和宽带网等； 传播媒体：有线网和无线网； 服务对象：公用网和专用网； 网络等级：等级网和无级网。
程控交换
张刚林
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课程性质与任务
《程控交换》是本科通信工程专业必修课程。 通过本课程的学习，将掌握时间交换和空间 交换的原理、程控数字交换设备的原理构造、 No.1 和 No.7 信令系统原理、 ZXJ10 交换设备的 安装配置，为从事程控交换系统开发、程控交 换系统测试调试、电信工程的实施等打下必要 的基础。
DC1 构成长途两级网的高平网 ( 省际平面 ) ； DC2 构 成长途网的低平面网(省内平面)。然后逐步向无级网 和动态无级网过渡。
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长途两级网的等级结构
长沙学院 通信工程
• 以各级交换中心为汇接局，汇接局负责汇 接的范围称为汇接区。 • 全网以省级交换中心为汇接局，分为31个省 (自治区)汇接区。
3、电信管理网
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信令网 信令是完成通信网的信号控制和接续过程的指 令。 使通信网中的各种设备协调动作，因此各设 备之间必须相互交流“信息”，以说明各自 的运行情况，提出对相关设备的接续要求， 从而使各设备之间协调运行。
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信令的分类
信令的分类方法很多，常用的分类有以下几 种。 一．用户线信令和局间信令 按照信令的传送区域划分，可将信令分为 用户线信令和局间信令。 1、用户线信令是用户终端设备和交换机之间传 送的信号。 2、局间信令是在交换机之间，或交换机与网 管中心、数据库之间传送的信令。
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有关重要事项：
• • • • 实验 作业 考勤 考试成绩
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实
验
• 实验课时： 12学时/4次 • 实验要求： 实验前：预习 实验一周后：实验报告
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作
业
• 1、纸质作业；（4次）
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考勤
• 点名 • 不能迟到与早退； • 如要请假，请提供辅导员或书记批的 请假条；
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1、 电信网的种类和拓扑结构 • 2、拓扑结构
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2、通信网的组成和功能
• 从逻辑上 – 电信网是由节点（Node）、链路（Link） 和端点（End）以及信令（协议）组成的。 • 从物理上 – 完善的电信网则是由交换网、传辒承载 网、终端设备以及支撑系统组成的。
这些缺点便造成了
交换设备的诞生……
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交换设备的诞生
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交换与通信网
• 当终端用户分布的地域较广时，可设置多个交换 机（如市话分局交换机），每个交换机连接与之 较近的终端，且交换机之间互相连接。
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典型的电信通信网
• 终端设备一般置于用户处，故将终端设备与交换 设备之间的连接线叫做用户线，而将交换设备与 交换设备的连接线叫做中继线。
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• •
•
• •
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电话交换机的发展与分类 电信网的特点： 速率恒定且单一。每个用户的话音经过抽样、 量化、编码后都形成了64kb/s的速率，网中只 有这种单一的速率。 话音对丢失不敏感。电话通信中允许一定的信 息丢失，以你为话音信息的相关性较强，可以 通过通信的双方用户来恢复。 话音对实时性要求较高。话音通信中，时延应 尽量小，用户双方应像面对面一样进行交流。 话音具有连续性。通话双方一般是在较短的时 间内连续地表达自己的通信信息的。
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（1）一级交换中心（DC1） DC1 为省（自治区、直辖市）长途交换中心， 其职能主要是汇接所在省（自治区、直辖市） 的省际长途来去话务和所在本地网的长途终端 话务。 DC1之间以基干路由网状相连。 DC1设置在省会（自治区、直辖市）城市，如 果在有高话务量要求的前提下，可以在同一城 市设置两个甚至多个DC1。地（市）本地网的 DC2与本省（自治区）所属的DC1均以直达路由 相连。
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2 .通信网的组成和功能 • 电信网络框架结构：基础网、支撑网和业务网。
电话网 数据网 综合业务数字网 移动网
业务网 电 信 管 理 网
N-ISDN B-ISDN
支撑网
信令网 同步网
传输网 交换网 接入网
基础网
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电信网分类
• 基础网：业务网的承载者，由终端设备、 传输设备和交换设备等组成 。 • 支撑网 ：为保证业务网正常运行，增 强网络功能，提高全网的服 务质量而设计的传递控制监 测信号及信令信号的网络。 • 业务网：承载各种业务（如话音、数 据、图像、广播电视等）中的 一种或几种的电信网络。
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2.本地电话网
1）本地电话网的定义 本地电话网是指在同一个长途编号区范围 以内的所有交换设备，传辒设备和用户终 端设备组成的电话网络。 2） 本地网网路等级结构 本地网结构一般采用二级网结构。
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3.本地网的类型
• ①特大城市和大城市本地网： 它是以特大 城市及大城市为中心，包括其所管辖的郊 县共同组成的本地网。省会、直辖市及一 些经济发达的城市组建的本地网就是这种 类型。 • ②中等城市本地网： 它是以中等城市为中 心，包括其所管辖的郊县(市)共同组成的本 地网。
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4.本地网的交换中心及职能
• 端局通过用户线与用户相连，它的职能是负责疏 通本局用户的发话和来话话务。 • 汇接局与所管辖的端局相连，以疏通这些端局间 的话务；汇接局还与其他汇接局相连，疏通不同 汇接区端局间的话务；根据需要，汇接局还可与 长途交换中心相连，用来疏通本汇接区内的长途 转话话务。 • 支局，经用户线与用户相连，但其中继线只有一 个方向，即到所隶属的端局，用来疏通本支局用 户的发话和来话话务。
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最终成绩组成
• • • • 卷面成绩: 实验成绩 作业情况 课堂情况 70% 20% 5% 5%
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特别重要提示：
• 1、缺课、逃课、迟到、早退对考试成绩会造成 什么恶劣影响？ • 2、我的课考前不划重点、不点题（不信可以问 原来上过我课的同学），成绩要靠平时努力。 • 3、考试中你不可能舞弊。
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人工交换机 1878
步进制交换机 1892 纵横制交换机 1919
空分模拟程控交换机 1965 时分数字程控交换机 1970
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电话交换机的组成 小王
用户电路 用户电路
小李 存储器
交换网络
出中继 入中继 收号器 CPU I/O设备 电源 时钟
18
电话交换机的组成
•
长沙学院 通信工程
• 第六层是电信管理网。它由各种各样的运 行和维护中心（OMC）、网络管理中心 （NMC）以及对相关的交换机进行遥测、 遥控和遥信的链路等组成。
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支撑网
为保证业务网正常运行，增强网络功能，提 高全网的服务质量而设计的传递控制监 测信号及信令信号的网络。 1、信令网 2、同步网
电话业务 的终端
R
数据通 信终端
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传输设备 • 传输设备：传输设备是传输 媒介的总称，它是电信网中 的连接设备，是信息和信号 的传输通路。
卫星系统
数字微波系统
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交换设备
• 交换设备：如果说传输设备是电信网络的神经系 统，那么交换系统就是各个神经的中枢，它为信 源和信宿之间架设通信的桥梁。其基本功能是根 据地址信息进行网内链路的连接，以使电信网中 的所有终端能建立信号通路，实现任意通信双方 的信号交换。
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二、随路信令和公共信道信令 按照信令传送通路与话路之间的关系来划分， 信令可分为随路信令和公共信道信令两大类。 1、 随路信令（NO.1） 随路信令是指用传送话路的通路来传送与该话 路有关的各种信令，或传送信令的通路与话路之 间有固定的关系。 2、 公共信道信令（NO.7） 公共信道信令是指传送信令的通道和传送话音 的通道在逻辑上或物理上是完全分开的 , 有单独 用来传送信令的通道 , 在一条双向的信令通道上 , 可传送上千条电路的信令消息。
公共信道信令
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同步网
• 目的：同步速率 问题： 1、漏读滑动 2、重读滑动
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目 录
电话通信的起源 电信网基础 电话网
电信网发展
作业与要求
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1.3
电话网结构
一．我国电话网的结构 1．长途电话网 电话网最早分为五级，长途电话通信网过 去采用四级辐射汇接制的等级结构，近年已采 用两级网的结构。
用户电路
小王
用户电路
交 换 网 络
出中继
入中继
入中继
出中继 收号器 存储器
交 换 网 络
用户电路
用户电路
收号器
小王 的舅舅
CPU I/O设备
存储器
CPU I/O设备
广州市
19
惠州市
交换与通信网 • 电信网的构成要素及主要功能 • 基本的电信网由终端、传输和交换等三类设备 组成 • 终端设备：终端设备的主要功能是把待传送的 信息和在信道上传送的信号进行互相转换。
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源自文库电话通信的起源
电信网基础 电话网
电信网发展
作业与要求
长沙学院 通信工程
电话通信的起源
• 1876年Bell发明了电话，从而开始了点到点的双 向会话通信 “沃森先生，请过来！我有事找你！” • 最初的电话通信只能完成一部话机与一部话机的 固定通信。这种仅涉及两个终端的通信称为点对 点通信
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2 .通信网的组成和功能
整个电信网络的控制管理
提供大量的智能业务 保证网络设备的时钟同步
控制传输信令的通道 完成数据和话路的交换 保证传输快速准确
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• 第一层是传辒承载网。它包括了中继链路、 本地传辒链路和接入网等。传辒系统既可 采用PDH（准同步数字系列）也可采用 SDH（同步数字系列）的数字复接技术。
程控数字交换机的基本与原理
• 程控交换机的基本原理是一种电路交换原理，主 要包括以下三个通信阶段： 电路的建立阶段。通过呼叫信令完成逐个节点的 接续，建立起一条端到端的通信电路。 通信阶段。在已建立的端到端的直通电路上，透 明地传送和交换数字化的话音信号信息。 电路的拆除阶段。结束一次通信时，拆除电路连 接，释放节点和信道资源
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• 第二层是交换网。它由各种类型的交换机 （如国际局、长途端局、长途局、市话汇 接局、市话端局交换机、远端模块、远端 用户单元和用户交换机等）组成。 • 交换机之间的话音通道叫做话务路由，并 以点划线表示。话务路由的传输路径由传 输承载网提供。
长沙学院 通信工程
• 第三层是信令网。它是各交换机的信令点 （SP）和信令转接点（STP）及其间的共 路信令链路所组成的网络。 • 实际上，信令网是一个分组数据通信网。
长沙学院 通信工程
• 第四层是同步网。该网将从一个或多个参 考源来的定时信号传播到交换网中的所有 数字交换机中。
长沙学院 通信工程
• 第五层是集中式智能网。该网提供程控数 字交换机及其业务控制（SCP）间的访问， 而SCP包含有能提供集中的网络智能的数 据库。同此它可以通过数字交换机向用户 提供大量的智能业务。
传输媒介 终端 终端
图1.1 点对点通信
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电话通信的起源
• 最初的电话通信只能完成一部话机与一部 话机的固定通信。
传输媒介 终端 终端
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电话通信的起源
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电话通信的起源 • 点对点通信存在如下缺点： 2）每个终端都有N-1条线与其他终端相连接， 因而每个终端需要N-1个线路接。 3）增加第N+1个终端时，必须增设N条线路。 4）当终端间相距较远时，线路信号衰耗大。
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（2）二级交换中心（DC2）
DC2 是本地网的长途终端交换中心，其职能主 要是汇接所在本地网的长途终端话务。 DC2与本省的DC1之间设置直达电路，根据话务 流量流向，二级交换中心DC2也可与非从属一级 交换中心 DC1 建立直达电路群。同一省的 DC2 之 间以不完全网状连接。当话务量较大时，相邻省 之间的DC2之间也可设置直达电路。 DC2一般设置在地（市）本地网的中心城市。长 途话务量较大的省会城市也可设置DC2。有高话 务量要求时，同一城市可以设置两个以上的DC2。
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电话通信的起源 电信网基础 电话网
电信网发展
作业与要求
长沙学院 通信工程
1、电信网的种类和拓扑结构
1、电信网种类繁多，有不同的分类方式： 业务：电话网、电报网、传真网、数据网、CATV 网和ISDN网； 信号形式：模拟网、数据网和混合网； 网络用途：承载网、交换网和支撑网； 服务范围：本地网、长途网和国际网； 网络层次：骨干网、接入网和用户网； 带宽：窄带网和宽带网等； 传播媒体：有线网和无线网； 服务对象：公用网和专用网； 网络等级：等级网和无级网。
程控交换
张刚林
长沙学院 通信工程
课程性质与任务
《程控交换》是本科通信工程专业必修课程。 通过本课程的学习，将掌握时间交换和空间 交换的原理、程控数字交换设备的原理构造、 No.1 和 No.7 信令系统原理、 ZXJ10 交换设备的 安装配置，为从事程控交换系统开发、程控交 换系统测试调试、电信工程的实施等打下必要 的基础。
DC1 构成长途两级网的高平网 ( 省际平面 ) ； DC2 构 成长途网的低平面网(省内平面)。然后逐步向无级网 和动态无级网过渡。
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长沙学院 通信工程
长途两级网的等级结构
长沙学院 通信工程
• 以各级交换中心为汇接局，汇接局负责汇 接的范围称为汇接区。 • 全网以省级交换中心为汇接局，分为31个省 (自治区)汇接区。
3、电信管理网
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信令网 信令是完成通信网的信号控制和接续过程的指 令。 使通信网中的各种设备协调动作，因此各设 备之间必须相互交流“信息”，以说明各自 的运行情况，提出对相关设备的接续要求， 从而使各设备之间协调运行。
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信令的分类
信令的分类方法很多，常用的分类有以下几 种。 一．用户线信令和局间信令 按照信令的传送区域划分，可将信令分为 用户线信令和局间信令。 1、用户线信令是用户终端设备和交换机之间传 送的信号。 2、局间信令是在交换机之间，或交换机与网 管中心、数据库之间传送的信令。
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有关重要事项：
• • • • 实验 作业 考勤 考试成绩
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实
验
• 实验课时： 12学时/4次 • 实验要求： 实验前：预习 实验一周后：实验报告
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作
业
• 1、纸质作业；（4次）
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考勤
• 点名 • 不能迟到与早退； • 如要请假，请提供辅导员或书记批的 请假条；
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1、 电信网的种类和拓扑结构 • 2、拓扑结构
长沙学院 通信工程
2、通信网的组成和功能
• 从逻辑上 – 电信网是由节点（Node）、链路（Link） 和端点（End）以及信令（协议）组成的。 • 从物理上 – 完善的电信网则是由交换网、传辒承载 网、终端设备以及支撑系统组成的。
这些缺点便造成了
交换设备的诞生……
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交换设备的诞生
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交换与通信网
• 当终端用户分布的地域较广时，可设置多个交换 机（如市话分局交换机），每个交换机连接与之 较近的终端，且交换机之间互相连接。
长沙学院 通信工程
典型的电信通信网
• 终端设备一般置于用户处，故将终端设备与交换 设备之间的连接线叫做用户线，而将交换设备与 交换设备的连接线叫做中继线。
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• •
•
• •
长沙学院 通信工程
电话交换机的发展与分类 电信网的特点： 速率恒定且单一。每个用户的话音经过抽样、 量化、编码后都形成了64kb/s的速率，网中只 有这种单一的速率。 话音对丢失不敏感。电话通信中允许一定的信 息丢失，以你为话音信息的相关性较强，可以 通过通信的双方用户来恢复。 话音对实时性要求较高。话音通信中，时延应 尽量小，用户双方应像面对面一样进行交流。 话音具有连续性。通话双方一般是在较短的时 间内连续地表达自己的通信信息的。
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（1）一级交换中心（DC1） DC1 为省（自治区、直辖市）长途交换中心， 其职能主要是汇接所在省（自治区、直辖市） 的省际长途来去话务和所在本地网的长途终端 话务。 DC1之间以基干路由网状相连。 DC1设置在省会（自治区、直辖市）城市，如 果在有高话务量要求的前提下，可以在同一城 市设置两个甚至多个DC1。地（市）本地网的 DC2与本省（自治区）所属的DC1均以直达路由 相连。
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2 .通信网的组成和功能 • 电信网络框架结构：基础网、支撑网和业务网。
电话网 数据网 综合业务数字网 移动网
业务网 电 信 管 理 网
N-ISDN B-ISDN
支撑网
信令网 同步网
传输网 交换网 接入网
基础网
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电信网分类
• 基础网：业务网的承载者，由终端设备、 传输设备和交换设备等组成 。 • 支撑网 ：为保证业务网正常运行，增 强网络功能，提高全网的服 务质量而设计的传递控制监 测信号及信令信号的网络。 • 业务网：承载各种业务（如话音、数 据、图像、广播电视等）中的 一种或几种的电信网络。
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2.本地电话网
1）本地电话网的定义 本地电话网是指在同一个长途编号区范围 以内的所有交换设备，传辒设备和用户终 端设备组成的电话网络。 2） 本地网网路等级结构 本地网结构一般采用二级网结构。
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3.本地网的类型
• ①特大城市和大城市本地网： 它是以特大 城市及大城市为中心，包括其所管辖的郊 县共同组成的本地网。省会、直辖市及一 些经济发达的城市组建的本地网就是这种 类型。 • ②中等城市本地网： 它是以中等城市为中 心，包括其所管辖的郊县(市)共同组成的本 地网。
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4.本地网的交换中心及职能
• 端局通过用户线与用户相连，它的职能是负责疏 通本局用户的发话和来话话务。 • 汇接局与所管辖的端局相连，以疏通这些端局间 的话务；汇接局还与其他汇接局相连，疏通不同 汇接区端局间的话务；根据需要，汇接局还可与 长途交换中心相连，用来疏通本汇接区内的长途 转话话务。 • 支局，经用户线与用户相连，但其中继线只有一 个方向，即到所隶属的端局，用来疏通本支局用 户的发话和来话话务。
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最终成绩组成
• • • • 卷面成绩: 实验成绩 作业情况 课堂情况 70% 20% 5% 5%
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特别重要提示：
• 1、缺课、逃课、迟到、早退对考试成绩会造成 什么恶劣影响？ • 2、我的课考前不划重点、不点题（不信可以问 原来上过我课的同学），成绩要靠平时努力。 • 3、考试中你不可能舞弊。
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人工交换机 1878
步进制交换机 1892 纵横制交换机 1919
空分模拟程控交换机 1965 时分数字程控交换机 1970
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电话交换机的组成 小王
用户电路 用户电路
小李 存储器
交换网络
出中继 入中继 收号器 CPU I/O设备 电源 时钟
18
电话交换机的组成
•
长沙学院 通信工程
• 第六层是电信管理网。它由各种各样的运 行和维护中心（OMC）、网络管理中心 （NMC）以及对相关的交换机进行遥测、 遥控和遥信的链路等组成。
长沙学院 通信工程
支撑网
为保证业务网正常运行，增强网络功能，提 高全网的服务质量而设计的传递控制监 测信号及信令信号的网络。 1、信令网 2、同步网
电话业务 的终端
R
数据通 信终端
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传输设备 • 传输设备：传输设备是传输 媒介的总称，它是电信网中 的连接设备，是信息和信号 的传输通路。
卫星系统
数字微波系统
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交换设备
• 交换设备：如果说传输设备是电信网络的神经系 统，那么交换系统就是各个神经的中枢，它为信 源和信宿之间架设通信的桥梁。其基本功能是根 据地址信息进行网内链路的连接，以使电信网中 的所有终端能建立信号通路，实现任意通信双方 的信号交换。
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二、随路信令和公共信道信令 按照信令传送通路与话路之间的关系来划分， 信令可分为随路信令和公共信道信令两大类。 1、 随路信令（NO.1） 随路信令是指用传送话路的通路来传送与该话 路有关的各种信令，或传送信令的通路与话路之 间有固定的关系。 2、 公共信道信令（NO.7） 公共信道信令是指传送信令的通道和传送话音 的通道在逻辑上或物理上是完全分开的 , 有单独 用来传送信令的通道 , 在一条双向的信令通道上 , 可传送上千条电路的信令消息。